Одни воздушные массы от других отделяются атмосферными фронтами. Так называются пограничные слои, разделяющие соседние воздушные массы с различными физическими свойствами. Ширина переходного слоя несколько десятков километров. Пересечение его с земной поверхностью образует так называемую фронтальную зону, длина которой измеряется тысячами километров. В метеорологии при расчетах пренебрегают шириной переходного слоя и рассматривают его как фронтальную поверхность. Ее пересечение с земной образует линию фронта. Все перечисленные понятия объединяются выражением атмосферный фронт.
Так как фронт разделяет две воздушные массы с разной температурой и, следовательно, с разным направлением движения, то очевидно, что он обязательно наклонен к плоскости горизонта в сторону холодного воздуха. Тяжелая холодная воздушная масса прижимается к земле и растекается, подрезая теплую, а теплая поднимается и течет по склону холодного. Наклон фронтальной поверхности в среднем около 1 : 100, т. е. примерно 100 м на 1 км. На фронте, таким образом, воздушные массы располагаются не только рядом, но и одна над другой и при этом движутся. Перемещение теплого воздуха над клином холодного одновременно в сторону и вверх получило название восходящего скольжения. В том месте у земли, где начинается подъем воздуха, образуется барический минимум. Вверх фронт простирается до 15 км, захватывая всю тропосферу.
Как и во всяких восходящих токах влажного воздуха происходит адиабатическое охлаждение, конденсация пара, образование облаков и выпадение осадков. Полоса фронтальной облачной системы может достигать 800 км, причем формы облаков располагаются последовательно: перистые, перисто-слоистые, высокослоистые и слоисто-дождевые. Последние дают осадки, полоса которых достигает 300 км ширины.
Планетарные фронтальные зоны разделяют основные воздушные массы тропосферы и опоясывают все северное и южное полушария.
Между арктической и антарктической АВ и умеренными УВ воздушными массами проходят Арктический и Антарктический фронты, расположенные в среднем около 65° с. ш. и ю. ш.
В средних широтах между умеренным УВ и тропическим ТВ воздухом проходят Умеренные фронты северного и южного полушарий. Летом они смешаются к 50°, зимой к 30° с. ш.
Между умеренным УВ и тропическим воздухом ТВ находится Тропический фронт.
В экваториальных широтах при соприкосновении экваториального воздуха (ЭВ) северного и южного полушарий образуется не фронт, поскольку эти воздушные массы одинаковы, а полоса конвергенции или сходимости.
Так как фронтальная зона умеренных широт разделяет две воздушные массы с разными физическими свойствами, в том числе и тепловыми, то она распадается на две части, из которых одна называется теплым фронтом, а другая холодным (см. рис. 65).
Теплым называется тот фронт, к которому подходит теплый воздух, а холодный соответственно смещается. Характер погоды здесь определяется восходящим скольжением теплого воздуха.
Холодным называется тот фронт, на который по земной поверхности, не поднимаясь, поступает холодная воздушная масса, а теплая, оттесняемая вверх клином холодного воздуха, поднимается отдельными порывами. Борьбой холодного воздуха с теплым и определяется характер погоды этого фронта.
Фронт, как видно из только что изложенного, не просто разделяет воздушные массы, а представляет собой плоскость их борьбы: холодный воздух наступает на теплый и подрезает его снизу, теплый же вынужден подниматься — на теплом фронте равномерно, на холодном шквалами.
